Нейроны лучше всего выращивать в треугольниках

Корейские исследователи обнаружили любопытные геометрические предпочтения нервных клеток: нейроны формируют аксоны к вершинам треугольной ячейки — и делают это тем охотнее, чем острее угол треугольника, который ограничивает клетку.

Так под электронным микроскопом выглядят культуры клеток мозга. (Фото Eye of Science.)

Нейроны в нашем мозгу соединены в великое множество нервных цепей. Сигналы передаются от клетки к клетке по отросткам — аксонам и дендритам. Изучать их в том виде, в каком они переплетены в мозгу, можно, но нельзя ли упростить задачу и воссоздать нервную цепь в культуре клеток? Можно ли вырастить нейроны так, чтобы их отростки тянулись в нужном нам направлении и соединялись с нужной клеткой?

По словам учёных из южнокорейского института KAIST, такой цели можно достичь, если выращивать нейроны в треугольных лунках. Очевидно, что заставить отростки нервных клеток расти в нужную для учёных сторону можно, если ограничить саму клетку — сделать так, чтобы она не могла выпускать аксоны в любом угодном ей направлении. В своих экспериментах авторы пытались выяснить, какая форма ячейки более всего устроит нейрон.

Они сажали клетки гиппокампа крысы в несколько шаблонов: два из них были покрыты звездчатыми ячейками, остальные предлагали клеткам «индивидуальные помещения» в виде круга, треугольника, квадрата, пятиугольника и шестиугольника. Оказалось, что лучше всего управлять нейронами с помощью треугольника: клетки легко соглашались формировать аксон в сторону одной из вершин треугольной ячейки. В статье, опубликованной в Journal of Neural Engineering, учёные пишут, чем острее был угол треугольника, тем охотнее нейроны тянули аксон в его сторону.

С чем связаны такие геометрические вкусы нервных клеток, пока непонятно. Однако это свойство можно использовать при моделировании нейронных сетей заданной конструкции: можно заставить нейрон вытянуть отросток в сторону конкретной клетки, если соответствующим образом расположить их треугольные ячейки друг относительно друга.

Подготовлено по материалам Medical Xpress.